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三相非同期モータの正逆伝送ラインの配線図と実線図!

三相非同期モーター380Vの三相交流電流(位相差120度)を同時に接続することで駆動する誘導電動機の一種です。三相非同期電動機の回転子と固定子の回転磁界が同じ方向に異なる速度で回転するため、滑り率が生じるため、三相非同期電動機と呼ばれます。

三相非同期モータのローター速度は回転磁界の速度よりも遅く、ローター巻線は磁界との相対運動により起電力と電流を発生し、磁界と相互作用して電磁トルクを発生させ、エネルギー変換を実現します。

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単相非同期と比較してモーター、三相非同期モーター操作性能が向上し、さまざまな材料を節約できます。

回転子の構造の違いにより、三相非同期モータはケージ型と巻線型に分けられます。

かご形ロータを備えた非同期モータは、構造がシンプルで動作が信頼性が高く、軽量で価格も安いため、広く使用されています。主な欠点は、速度制御が難しいことです。

巻線型三相非同期モータのローターとステーターにも三相巻線が備えられており、スリップリングやブラシを介して外部の可変抵抗器に接続されています。可変抵抗器の抵抗値を調整することで、モータの始動性能を向上させ、モータの速度を調整することができます。

三相非同期モータの動作原理

対称的な三相交流電流が三相固定子巻線に印加されると、固定子と回転子の内側の円形空間に沿って同期速度 n1 で時計回りに回転する回転磁界が生成されます。

回転磁界はn1の速度で回転するため、最初は回転子導体は静止しており、回転子導体が固定子の回転磁界を切断して誘導起電力を発生させます(誘導起電力の方向は右手の法則によって決まります)。

短絡リングによって回転子導体の両端が短絡されているため、誘導起電力の作用を受けて、回転子導体は誘導起電力とほぼ同方向の誘導電流を発生させます。回転子の通電導体は、固定子磁界中の電磁力を受けます(力の方向は左手の法則によって決定されます)。この電磁力は回転子軸に電磁トルクを発生させ、回転子を回転磁界の方向に回転させます。

以上の分析から、電動モーターの動作原理は以下の通りであると結論付けられます。モーターの三相ステーター巻線(それぞれ電気角で120度差がある)に三相対称交流電流が供給されると、回転磁界が発生し、回転子巻線を切断して回転子巻線に誘導電流が発生します(回転子巻線は閉回路です)。電流が流れる回転子導体は、ステーター回転磁界の作用を受けて電磁力を発生させます。これにより、モーター軸に電磁トルクが形成され、モーターは回転磁界と同じ方向に回転します。

三相非同期モータの配線図

三相非同期モーターの基本配線:

三相非同期モーターの巻線からの 6 本のワイヤは、デルタ接続とスター接続の 2 つの基本的な接続方法に分けられます。

6 本のワイヤ = 3 つのモーター巻線 = 3 つのヘッド エンド + 3 つのテール エンド。マルチメータを使用して、同じ巻線のヘッド エンドとテール エンド間の接続 (U1-U2、V1-V2、W1-W2) を測定します。

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1. 三相非同期モータの三角デルタ結線方式

三角デルタ結線法は、図に示すように、3 つの巻線の先頭と末尾を順番に接続して三角形を形成する方法です。

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2. 三相非同期モータのスター結線方式

スター結線方式は、3本の巻線の末端または先端を接続し、残りの3本の線を電源接続として使用する方法です。接続方法は図のとおりです。

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三相非同期モータの配線図を図とテキストで解説

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三相モーター接続箱

三相非同期モーターを接続する場合、接続箱内の接続部品の接続方法は次のとおりです。

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三相非同期モータをコーナー接続する場合、ジャンクションボックス接続片の接続方法は次のとおりです。

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三相非同期モーターの接続方法には、スター接続とトライアングル接続の 2 種類があります。

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三角測量法

同じ電圧と線径のコイルを巻く場合、スター結線方式はトライアングル結線方式に比べて、1相あたりの巻数が3分の1(1.732倍)少なく、電力も3分の1しかかかりません。完成したモーターの結線方法は380Vの耐電圧に固定されており、一般的に改造には適していません。

接続方式の変更は、三相電圧が通常の380Vと異なる場合にのみ可能です。例えば、三相電圧が220Vの場合、元の三相電圧380Vのスター結線方式をトライアングル結線方式に変更することができます。三相電圧が660Vの場合、元の三相電圧380Vのデルタ結線方式をスター結線方式に変更しても、出力は変わりません。一般的に、低出力モーターはスター結線、高出力モーターはデルタ結線となります。

定格電圧では、デルタ結線モーターを使用する必要があります。スター結線モーターに変更すると、低電圧運転となり、モーター出力と始動電流が低下します。高出力モーター(デルタ結線方式)の始動時には、電流が非常に高くなります。始動電流による系統への影響を低減するため、一般的には降圧始動が採用されています。一つの方法は、始動時に元のデルタ結線方式をスター結線方式に変更することです。スター結線方式で始動した後、運転時には再びデルタ結線方式に戻します。

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三相非同期モータの配線図

三相非同期モーターの順方向および逆方向転送ラインの物理図:

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モーターの正逆制御を実現するために、電源の任意の2相を相対的に調整することができます(整流と呼びます)。通常、V相は不変で、U相とW相は相対的に調整されます。2つの接触器が動作したときにモーターの位相シーケンスを確実に交換できるようにするには、接触器の上部ポートの配線を一致させ、接触器の下部ポートで位相を調整する必要があります。2つの相の位相シーケンスが入れ替わるため、2つのKMコイルに同時に通電できないようにする必要があります。そうしないと、深刻な相間短絡障害が発生する可能性があります。したがって、インターロックを採用する必要があります。

安全上の理由から、ボタン連動(機械的)と接触器連動(電気的)を備えた二重連動前進・後進制御回路がよく使用されます。ボタン連動を使用すると、前進ボタンと後進ボタンを同時に押しても、位相調整に使用される 2 つの接触器が同時に電源をオンにすることができず、相間の短絡を機械的に回避できます。

さらに、適用されたコンタクタはインターロック機構を備えているため、いずれかのコンタクタに通電されている限り、その長閉接点は閉じません。このように、機械的および電気的に二重にインターロックされたモータの電源システムでは、相間短絡が発生せず、モータを効果的に保護し、位相変調時の相間短絡によるコンタクタの焼損事故を回避します。

 


投稿日時: 2023年8月7日